制造业关联网络承压能力研究:基于投入产出表的特征分析与压力测试

数字经济快速发展对制造业关联网络带来诸多不确定性影响,制造业关联网络承压能力研究尤为重要。为应对这一形势,基于2017年、2018年和2020年投入产出表,借助产业集群三角形化方法识别并构建制造业关联网络,结合最大权树法分析制造业关联网络特征,并测试不同程度冲击对制造业关联网络产生的压力。研究发现:①化学产品是制造业关联网络的核心产业,但其核心地位呈下降趋势;②总体而言,制造业对整个关联网络的后向关联效应较强,非制造业的前向关联效应较强;③随着压力源头产业直接关联产业数量的增加,制造业关联网络所承受的压力呈下降趋势;随着压力源头产业与其它产业关联程度的下降,制造业关联网络承受的压力呈下降趋势。研究结论可为制造企业应对承压状态、促进经济高质量发展提供理论依据与实践参考。

腐蚀对小径管承压能力的影响分析

为保障小径管安全运行,明确缺陷对小径管承压能力影响,采用有限元软件对含常见腐蚀缺陷的小径管进行有限元模拟。结果表明:小径管承压能力随腐蚀深度增加呈线性下降趋势,随腐蚀长度增加呈指数型下降。腐蚀宽度对小径管承压能力的影响受腐蚀长度及腐蚀深度的影响,对于腐蚀深度大的短腐蚀缺陷,小径管承压能力随腐蚀宽度增加呈线性或指数型下降;当腐蚀长度≥■时,小径管承压能力几乎不受腐蚀宽度的影响。

基于四维动态地质力学的碳酸盐岩储气库承压能力分析

盖层动态密封性和断层动态密封性是储气库的主要评价指标,对储气库的安全运行具有重要意义。针对储气库盖层与断层静态评价体系的不足,以国内华北地区某碳酸盐岩型储气库为背景,结合测井资料开展岩石力学实验,建立岩石力学动静态参数转换模型和储气库四维地质力学模型,反演地质体初始应力场,开展储气库地质体承压能力分析,获得储气库在注采条件下的四维动态应力场信息(三维应力场在时间维度下的信息)。四维地质力学计算结果表明,当前上限压力(47 MPa)下盖层及断层破坏风险较低,当储气库上限压力提高到49 MPa时,盖层及断层仍然没有发生破坏,结合地面压缩机运行能力,确定储气库上限运行压力为49 MPa。四维动态应力场的建立为储气库的提压扩容提供了科学理论依据。

高强树脂对平板承压件承压能力的影响分析

作为承压系统的核心零部件,平板承压件需要具备在一定压力范围内可靠破坏的功能,这直接影响到整体承压系统的可靠性和安全性。通常在平板承压件的局部位置设置薄弱区,通过其局部应力集中状态来控制承压过程中破坏压力的范围。采用有限元软件分析平板承压件的薄弱区填入高强树脂后其整体承压能力的改善效果,并进行试验,验证该措施可以显著提高平板承压件的承压能力。

裂缝性地层承压能力影响因素研究

地层发育裂缝的程度,一般会对地层承压能力具有一定的影响,实际钻井作业过程中,对裂缝导致的井漏事件需要予以重视,特别是微裂缝发育的灰岩、地下溶蚀孔洞等,具有裂缝-孔洞双重孔隙介质特征,连通性好,易发生失返性漏失;为了实现钻井作业顺利进行,需要对裂缝性地层漏失机理进行分析,确认影响地层承压能力的主要受控因素,从而构建防漏堵漏技术与评价方法,对现场施工技术和工艺提供理论参考。

提高裂缝性地层承压能力机理研究进展

地层承压能力是钻开井眼后地层不发生钻井液漏失时所能承受的井筒压力极限。由于天然裂缝发育,裂缝性地层通常表现出较低的承压能力,在固井和多压力系统钻井过程中频发井漏复杂。为了顺利完成固井和窄(负)安全密度窗口钻井施工,通常需要进行提高裂缝性地层承压能力作业,以扩大钻井液安全密度窗口上限。文章首先分析了不同地层的承压能力模型,然后从地层表观破裂压力、周向应力、裂缝闭合压力、裂缝延伸阻力和温度效应五个方面综述了提高地层承压能力的力学机理、适用条件和关键技术。现有提高地层承压能力技术得到了广泛的应用,但其背后的力学机理还尚存争议,应用成功率也有待提升。建议继续开展提高地层承压能力力学机理研究,研制更加符合力学机理要求的堵漏材料,进一步强化提高地层承压能力作业效果。

盾构盾尾密封承压能力研究与试验

为验证经验中盾构(全断面隧道掘进机)尾刷密封的承压能力,探究影响尾刷密封承压能力的主要因素和失效路径,采用原理分析法和模拟试验法,引入“尾刷密封单元”和“尾刷密封系统”的概念,全面分析尾刷密封构成要素和承压原理,分析、对比盾尾油脂耐压试验与“尾刷密封单元”承压能力的差异,并结合失效案例,推断影响承压能力的主要因素。根据推断模拟尾刷密封一般工况设计试验方案,发现:1)“尾刷密封单元”承压失效的主要形式为压力水透过盾尾刷焊接结构孔隙和弹簧板拼接缝孔隙,沿盾尾油脂与盾体内壁黏合不充分的地方贯穿失效;2)验证在试验所代表的技术条件下,1个“尾刷密封单元”的承压能力约为0.2 MPa及多个“尾刷密封单元”承压能力可叠加特性的正确性,直观地发现限制“尾刷密封单元”承压能力在0.2 MPa的主要原因为易形成贯穿缝,为研究和设计更高承压能力的“尾刷密封系统”提供较有力的证据支撑。

提高地层承压能力技术

地层承压能力的影响因素主要有地层岩性、地层裂缝发育程度、温差、黏土矿物水化和钻井液漏失量、钻井液侵入时间、堵漏材料的类型和粒度组成、钻井和堵漏工艺水平。用改进的DL型堵漏实验仪对一系列浓度的刚性封堵剂、核桃壳以及它们复配的堵漏浆封堵模拟裂缝后的承压能力进行了评价,得出了刚性封堵剂由于强度高、不易被压碎、不水化,在裂缝中能架桥、填充、堵死裂缝,提高裂缝填塞层的承压能力。在DN2-4井和莫深1井上的现场实验也证实了,复配使用刚性封堵剂与核桃壳的堵漏浆能很好地封堵裂缝,提高封堵层的承压能力,且封堵层不容易再次发生漏失,可增加一次成功提高地层承压能力的几率。

超低渗透钻井液提高地层承压能力机理研究

通过超低渗透钻井液高温高压条件下侵入岩石深度实验、侵入岩石深度实验后的岩心清除泥饼前后岩心承压能力实验、提高裂缝承压能力实验、钻井液中加入零滤失井眼稳定剂前后岩心滤失量随时间变化关系实验,以及超低渗透钻井液在滤液进入岩心浅层后封堵孔隙的电子显微照片分析可知,超低渗透钻井液提高地层承压能力机理是利用特殊聚合物处理剂,在井壁岩石表面浓集形成胶束,依靠聚合物胶束或胶粒界面吸力及其可变形性,封堵岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵膜,有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层。超低渗透钻井液在井壁表层能快速形成渗透率为零的封堵层,在井壁的外围形成保护层,钻井液及其滤液完全隔离不会渗透到地层深处,可实现接近零滤失。零滤失井眼稳定剂通过在井壁表面形成超低渗透膜及增强内泥饼封堵强度大幅度提高了岩心承压能力,这样在现场应用中就能提高漏失压力和破裂压力梯度,扩大安全密度窗口。

裂缝承压能力模型及其在裂缝地层堵漏中的应用

由于井漏问题的复杂性,它一直是困扰国内外石油勘探、开发的重大工程技术难题。通过将现场测井得到的裂缝进行简化,并按照力学的基本原理对影响裂缝应力强度因子的因素进行分解,建立复合地层裂缝承压能力模型并结合裂缝宽度模型,得到裂缝承压能力同堵漏材料封堵位置、封堵颗粒直径之间的关系。通过建立的裂缝承压模型进行计算发现,封堵位置对于裂缝承压能力具有很大的影响,封堵位置离缝尖距离越大,裂缝承压能力越强;当封堵位置不变时,裂缝承压能力随井筒内流体压力的增加而线性减小,而封堵位置越靠近缝尖,裂缝承压能力减小的幅度越大。通过建立缝宽模型并结合以上分析,筛选出不同颗粒堵漏材料并进行室内复配试验,建立适合于塔里木油田吉迪克组地层的堵漏配方。通过现场试验验证,该复合地层裂缝承压能力模型在现场堵漏工作中具有很好的指导意义。

易漏失地层承压能力分析

随着各种复杂地质条件下勘探井作业数量的增多和井深的不断加大,因漏失引起的复杂情况不断增多。为了顺利钻达设计深度,施工中常常需要采用人工承压手段检验和提高上部地层承压能力,以便能用较高密度的钻井液钻至较深的地层。实际的承压作业中,往往会遇到反复承堵但无法提高承压能力的情况,即现场常说的地层抗破裂强度不够。结合现场实践经验,对室内实验结果进行的综合分析表明,地层的承压能力与裂缝的变化情况直接相关,并受裂缝分布形式和分布范围的影响,当裂缝波及范围较小时,处理时应尽可能形成较厚的封堵层;当裂缝波及范围较大时,则应首先在漏失通道中形成阻流带,再尝试采用其他手段逐渐提高承压能力。同时分析了室内模拟实验结果与现场应用结果的差异,探讨了造成差异的原因。

膨胀管膨胀压力及承压能力分析

针对膨胀管作业过程中出现膨胀压力过大,油管上提不及时导致的油管弯曲变形甚至发射腔破裂等问题,详细分析了膨胀管膨胀时的压力变化过程,并从理论和试验的角度,对膨胀压力以及膨胀管能够承受的极限压力进行计算和比较。结果表明,膨胀压力的峰值出现在膨胀锥经过膨胀管的密封装置处;密封装置在膨胀过程中经过单向膨胀和双向挤压2个阶段,此时应该上提油管避免憋压;膨胀管的发射腔处承压能力最弱。

湖北水资源生态承压能力的时空分异特征

根据水资源生态足迹基本原理和计算模型,引入水资源生态承压能力指数,对湖北省2004—2012年的水资源生态足迹和生态承载力、水资源生态承压能力的时空分异特征、水资源生态承压能力和社会经济发展的空间关联性进行探讨。研究表明:(1)湖北省历年水资源生态承载力大于生态足迹,存在一定的盈余,但水资源生态承载力与生态足迹空间格局不匹配;(2)湖北省水资源总生态足迹和人均生态足迹总体呈上升趋势,万元GDP水资源生态足迹和水资源生态承压能力总体呈下降趋势。干旱、洪涝等自然灾害对湖北省水资源生态承载力影响较大;(3)湖北省社会经济发展状况与水资源生态承压能力存在负的空间关联,双变量局部空间自相关的LISA集聚类型出现HH,HL,LH和LL共4种类型,其中HH型仅占全省市州总数的1/17,社会经济发展和水资源生态承压能力空间分布不协调。加强区域水利基础设施的修建与完善,优化区域的产业布局,提高水资源利用和经济发展协调度,是实现湖北省水资源可持续发展的重要途径。

基于ESDA-GIS的湖北省耕地生态承压能力时空演变分析

采用生态足迹模型结合ESDA分析法,以县域为基本尺度,对湖北省2003~2012年间耕地生态承压能力的时空演变特征进行了分析。结果表明：（1）研究期内,湖北省人均耕地生态足迹呈上升趋势,耕地承压能力下降,耕地利用总体呈不可持续状态;（2）空间分布上,各县市耕地承压能力差异明显,总体呈现＂西高中东低＂的格局,县市数量上呈＂不可持续〉弱可持续〉可持续〉强可持续＂的＂金字塔型＂结构;（3）空间关联上,湖北省耕地生态承压能力存在显著的正的空间自相关;HH型集中分布在鄂西且布局稳定;LL型主要分布在鄂中及鄂东,呈＂中部扩大,东部缩小＂的趋势;HL型分布较分散,且有增多和东移的趋势,东部地区耕地承压能力出现了极化趋势。中低产田改造及种植结构调整是增强耕地可持续利用的有效途径。

准噶尔盆地低压地层提高承压能力研究

对于低压易漏井,钻井过程中经常出现井漏或虽不井漏但是只能维持正常钻井而井眼不能承受额外液柱压力作用的情况,这样就不能给固井创造一个良好的井眼条件。为了保证钻井的顺利进行以及高质量的固井质量要求,必须先提高地层的承压能力。承压能力的提高需综合考虑地层情况、堵漏工艺水平,从而对固井质量的要求及固井工艺水平进行合理地确定。

组合列车装用13A/QKX100钩缓的中间机车承压能力分析

为研究重载组合列车中的中间机车承压能力,在分析13A/QKX100钩缓系统工作原理的基础上,建立了具有非线性迟滞特性的弹性胶泥缓冲器及具有钩尾摩擦弧面的车钩仿真模型。采用由1台HXD1八轴机车及2节C80货车组成的列车模型,分析了不同特性钩缓系统的承压动态表现,并研究了配备不同特性钩缓系统时中间机车的承压能力。研究结果表明:对于没有摩擦稳钩作用的车钩,中间机车轮轴横向力最大值随纵向压钩力及车钩自由角的增大而增大,但当车钩自由角较小时轮轴横向力相对纵向力的增大不明显;当车钩自由角小于6°时或钩缓系统具有摩擦稳钩作用时中间机车的承压能力大于2 500 kN。

管道承压能力逆转现象的定量估算

通过试验测试和理论计算,建立了管道承压能力逆转的定量估算方法.运用该方法对一条管道进行了估算.结果表明,试压管道裂纹较小时,一次试压造成的管道承压能力下降很小;裂纹尺寸加大.管道承压能力的逆转值就大;重复试压次数越少.管道承压能力逆转量越小.

旋转轴磁流体静密封承压能力的理论研究

介绍了利用磁流体动力学、热力学理论,研究旋转轴磁流体静密封轴向承压能力的结果。推导出单级磁流体密封轴向承压能力的数学表达式为Δp=(μ0xm+1)MΔH。分析了磁流体密度、磁性能、密封结构对承压能力的影响,为磁流体密封结构的优化设计提供了理论依据。

面缺陷尺寸对管道承压能力的影响分析

为了分析评价面缺陷尺寸对管道承压能力的影响,利用ANSYS有限元法对带有面腐蚀缺陷的大口径管道的应力水平进行了模拟。通过对承受一定内压力的带有不同长度、宽度和深度面缺陷的管道最大应力值进行计算分析,结果表明:随着缺陷长度的增加、缺陷宽度的减小或者缺陷深度的增加,管体的最大应力值增加,而且缺陷深度对最大应力及承压能力的影响程度远远大于缺陷长度和缺陷宽度。

农村生态环境承压能力区域差异与影响因素研究

为了探讨目前农村生态环境承压能力受地区条件差异呈现的异质性变化规律,基于2011年的省际面板数据,选用多指标评价体系,运用因子分析法对各省的农村生态环境承压能力进行了综合评价。结果表明,四川、山东和河南农村生态环境的承压能力位于全国前3位;北京、天津、上海位于后3位。在此基础上,结合农村生态环境水平评价矩阵对31个省区进行聚类,结果显示,四川、山东、河南等12地属于"承压能力强-高效益"型地区;甘肃、云南、内蒙古3地属于"承压能力强-低效益"型地区;广西、新疆属于"承压能力弱-高效益"型地区;陕西、西藏、江西等14地属于"承压能力弱-低效益"型地区。